學生需要什么智慧?就是在懂得知識的前提下,會自覺地利用學過的已成為自己的知識或者已自發成為自己的能力來解決實際問題,即學以致用。
科學課上應該教給學生什么,可以交給學生什么?教給的是知識,交給的是能力。知識傳授當然重要,可是能力的培養比知識的獲取似乎更為重要。所以我覺得,方法的授予比知識的傳授更重要!
《降落傘》是典型的動手做的課型。綜合考量學生的各種能力:語言表達,觀察能力,辨析能力,對比實驗的能力,提出問題、分析問題、尋找證據、獲得結論的能力,還有學會小組合作、會交流等等。但是,學生能力的考量更需要前期的學習做良好鋪墊。思維能力的考量:會提出問題,會提出解決問題的方案,會對自己提出的問題進行分類,根據需要提出合理的解決問題的策略等等。實驗能力的考量:從簡單的驗證性實驗開始向對比實驗進行鋪墊。
一、前概念的激發:智慧在思維的碰撞中生成
尋找合適的途徑,層層深入解答,適時激發學生的已知經驗,調動學生的思維,以期能讓學生產生思維碰撞的意愿。在思維的碰撞中逐步實現智慧的生成,這是讓學生學會如何思考,學會從合理的角度提出問題、從而思考解決問題的方法。這些能力的培養,需要教師對問題進行合理的預設,讓學生從更小的或者是從能夠解決問題的角度來設計問題,學生才會有話說,會合理圍繞問題來提出自己的見解,也因此才會更好地激發學生愿意表達、善于表達的欲望。
《降落傘》一課是第四單元《無處不在的力》中的第五課內容,也是四年級科學學習臨近結束的課程內容。關于“運動和力”的知識,通過前面課程的學習,學生對“運動和力”的概念應該已經有了了解。因此在《降落傘》導入部分是這樣進行的。
(課件演示“雞蛋下落”)
師:我要把這個雞蛋從三樓直接讓它掉下去,雞蛋會怎樣?
生:會碎。
師:那我們能想出個辦法,讓雞蛋從三樓掉下去,但是雞蛋要能安全著地嗎?你們有辦法嗎?
生:在下面的水泥地上墊上墊子。
生:把雞蛋包起來。
生:把雞蛋放在降落傘上。
……
師:給雞蛋加上降落傘,雞蛋會怎么樣掉下去?你是怎么想到的?
生:加上降落傘,雞蛋下降的速度會變慢,這樣,碰到地上的力就會變小,雞蛋就不容易碎了。
生:不對,雞蛋殼很脆,輕輕一碰就會碎掉,雞蛋直接落到地上肯定是不可以的,一碰水泥地還是會碎的。
師:想法非常好。能提出自己的見解,這就是質疑的態度。
生:我想,雞蛋要是很慢地往下掉,那肯定就不容易碎。
師:(適時追問)那誰能夠實現讓降落傘下降得更慢呢?
生:可能是空氣吧。降落傘下降會受到空氣的阻力。
……
怎么實現讓雞蛋安全落地的目的,學生可能有許多想法,在學生講到利用降落傘就直接切入,避免拖泥帶水。降落傘為什么能實現讓雞蛋緩慢下降的目的,在學生有前概念的基礎上,要進行恰當引領,引出其中所蘊含的科學知識。
用一個雞蛋引入新課教學,旨在恰當調動學生的已知經驗,激發學生接下來探究降落傘所蘊含的科學原理等知識學習的學習興趣。降落傘雖不常見,但總有學生在媒體上見過或者最起碼在科學書上已經看見過。所以,降落傘對于學生來講不是陌生的,想到降落傘能實現讓下降的速度變慢也是可以實現的。只是,降落傘所蘊含的科學知識學生可能并不知道,所以,降落傘又是神秘的。深入了解降落傘的更多的知識,也是學生急切想弄明白的。蛋的引入,也為學生課后的探究確定了一個很好的主題。降落傘為什么會慢悠悠降下來?通過前面知識的學習,學生是明白的,在空氣里運動的物體,會產生摩擦力,這種摩擦力,也叫做阻力。正是利用了空氣的阻力,就實現了讓降落傘下降變慢的目的。
二、潛能力的喚醒:智慧在合作與探究中生成
學生動手能力、探究能力的培養不是一蹴而就的,需要教師的合理引領,更需要教師給學生提供更多的機會來實現動手的目的,在動手和自主探究中獲得新的知識。經過三年級到四年級兩年科學課的學習,學生有了很多參與動手實驗的機會,但是動手制作某個實驗材料的機會還是比較少的。
制作一個降落傘,而且降落傘就只有兩個部分構成:傘面和傘繩,對于四年級的學生來講,制作時似乎應該問題不會太大,而實際上,要讓學生學會打個結都是比較困難。如果真的讓學生自行制作,估計一節課專門讓學生制作降落傘才會取得較好的效果。為此,教學的材料選擇的是預制品,制作降落傘時,學生只需要把傘繩整理好,簡單地打個結,掛上重物就行了。自行制作降落傘,什么時候讓學生動手做,在研究完降落傘后,讓學生自行設計一個有著自己思考和想法的降落傘,這時候制作降落傘,學生可以充分表現出自己的能力,也更能夠從自己的制作中發現問題,通過思考才能更好的解決問題。
簡化了制作難度的降落傘,給了學生動手的機會,也滿足了學生急于動手的欲望。由于制作的是半成品,學生制作的時間雖然大大縮短,但是由此引發的一些問題,如,降落傘下降的狀態會不會因此改變等等,這些通過動手發現的問題更能激發學生改良制作降落傘的欲望,能更多地留給學生思考的余地。譬如,四根傘繩是不是只要打個結就可以,需不需要注意些什么問題等等。解決了這些問題,是不是就能更好地保證降落傘的下落?還是簡單的思維碰撞,但是這些問題的產生,是學生在觀察和動手中發現的,這比簡單的回答老師的提問難度更大。
在每個組的學生同時到講臺放飛降落傘之后,教師追問放飛時的發現,學生能很容易地就找到現象:降落傘下降速度有快慢!還是通過現象找本質,學生能很快的產生新的問題:為什么降落傘下降的速度有快慢?下降的快慢可能會和什么因素有關系?問題的產生,就會引起學生解決問題的欲望產生。這些問題的出現,又和現象有著緊密的聯系。學生直接通過這些降落傘的對比,清晰看到的有降落傘傘面大小的不同,傘繩的長短不同,重物的輕重不同等等因素。尋找問題的答案,在前面知識的學習中,學生已經獲得有關解決問題的策略。所以,在隨后的教師追問中,教師能很好地激發學生利用學過的解決方法來嘗試解決接下來的問題。這就是喚起學生的潛能。因此,隨后學生的自主探究活動——研究降落傘下降的速度和什么因素有關的實驗,學生就會自覺利用學過的控制變量的方法,通過小組合作的方式合理地進行,這些能力的培養,是在學生不斷的研究中獲得的,這更需要教師合理的引領,由指導探究逐步實現自主探究,能力的培養將又會提高一個臺階。
三、知識遷移:智慧在解決問題的過程中生成
科學教學的最終目的是培養學生的科學素養,也就是最終能實現讓學生會用學過的知識來解決實際遇到的一些問題。
《降落傘》的教學,在整堂課中充滿著學生的發現和解決問題的過程,思維力促成的過程也是智慧生成的過程。有些問題會很小,是根據學生的已知經驗就可以解決的問題,如,雞蛋掉下來怎么會不碎?利用降落傘;雞蛋裝上降落傘為什么下降的速度會變慢?是因為利用了降落傘,降落傘下降受到了空氣阻力的作用,這些認識是淺顯的,是學生能理解的。但是,降落傘下降的速度會和降落傘的哪些因素有關系,這個問題的解決相對就比較難。雖然,前面已經有過對比實驗的學習,譬如《小車的運動》的教學,就已經讓學生嘗試過學習用控制變量來進行研究,可是降落傘的研究又是一個新的課題。新問題的出現,更能激發學生探究的欲望。把學過的知識遷移到新的問題的研究中來,為解決新的問題就做好了鋪墊。
四年級的學生科學學習的能力又比三年級上了一個臺階,也為后面的科學學習做好了良好的鋪墊。所以,如果更多的只是老師提出解決問題的策略,將會抹殺學生的智慧。所以,教師可以提供更多的讓學生提出想法的機會。
在學生討論如何研究降落傘下降的快慢和什么因素有關系時,要給學生充分交流、表達的機會,從可能因素的假設,材料的選擇,實驗的注意點,實驗的方法等,給學生充分自主交流表達的機會。教師要做的,就是把學生的討論做好恰當的總結,提醒學生在實驗過程中充分考慮這些已經生成的可能因素,盡可能探究時不走彎路,這只是從實驗規范預設上對學生提出的教師的合理建議,但仍要充分體現學生的自主性,建議必須由學生討論、交流后實施,教師不做硬性的規定。
雖然接下來的探究過程學生是完全自主的,學生卻對實驗的目的和要求有著清晰的思路,在小組合作的探究活動中,學生會循著既定的目標對降落傘下降快慢的因素進行探究,并學著記實驗記錄,思考實驗過程中獲得的新的數據,也會思考由實驗結果表達出的實驗結論。
探究活動在給予學生充分的實驗時間前提下結束,接下來的環節就是學生匯報。在匯報中,教師還可以提高匯報的要求,提倡用自己的探究過程進行表達,而不是照著實驗記錄讀讀結果。這樣做的目的,也是為了努力提高學生的表達、交流的能力。實驗結果意味著學生對探究過程中獲得的知識有了一個總結,關鍵還是要能領會實驗結果對科學學習的目的性。也就是,我們現在利用降落傘的目的是什么?是為了使人或者物體安全著陸。
回到課的導入,那么要使一個雞蛋安全著陸,我們可以設計什么樣的降落傘呢?通過將近一節課的研究,在學生充分認識降落傘有關知識點的基礎上,學生能不能設計出一個真正能使雞蛋安全著陸的降落傘?學生是不是能讓自己獲得的知識進行遷移,最終把學過的知識運用到解決實際問題的策略中去?做到這一點,學生的智慧必將進一步得到提高。
可以相信,通過一節課的闡述,把教師一貫的做法落實到每一節課中去,學生的科學素養必定有明顯的提高,也能真正做到讓學生在科學課上長智慧。
(李筆鋒,江陰市璜塘實驗小學,214407)
責任編輯:趙赟